電源工程師設計全攻略（二）--開(kāi)關(guān)電源設計

　　4.自激式開(kāi)關(guān)電源

　　自激式開(kāi)關(guān)電源的典型電路如圖五所示。這是一種利用間歇振蕩電路組成的開(kāi)關(guān)電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。

　　當接入電源后在R1給開(kāi)關(guān)管VT1提供啟動(dòng)電流，使VT1開(kāi)始導通，其集電極電流Ic在L1中線(xiàn)性增長(cháng)，在L2 中感應出使VT1 基極為正，發(fā)射極為負的正反饋電壓，使VT1 很快飽和。與此同時(shí)，感應電壓給C1充電，隨著(zhù)C1充電電壓的增高，VT1基極電位逐漸變低，致使VT1退出飽和區，Ic 開(kāi)始減小，在L2 中感應出使VT1 基極為負、發(fā)射極為正的電壓，使VT1 迅速截止，這時(shí)二極管VD1導通，高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時(shí)，L2中沒(méi)有感應電壓，直流供電輸人電壓又經(jīng)R1給C1反向充電，逐漸提高VT1基極電位，使其重新導通，再次翻轉達到飽和狀態(tài)，電路就這樣重復振蕩下去。這里就像單端反激式開(kāi)關(guān)電源那樣，由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。

　　自激式開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)管起著(zhù)開(kāi)關(guān)及振蕩的雙重作從，也省去了控制電路。電路中由于負載位于變壓器的次級且工作在反激狀態(tài)，具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點(diǎn)。這種電路不僅適用于大功率電源，亦適用于小功率電源。

　　5.推挽式開(kāi)關(guān)電源

　　推挽式開(kāi)關(guān)電源的典型電路如圖六所示。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線(xiàn)的兩側。電路使用兩個(gè)開(kāi)關(guān)管VT1和VT2，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管在外激勵方波信號的控制下交替的導通與截止，在變壓器T次級統組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>

　　這種電路的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)管容易驅動(dòng)，主要缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100-500 W范圍內。

　　6.降壓式開(kāi)關(guān)電源

　　降壓式開(kāi)關(guān)電源的典型電路如圖七所示。當開(kāi)關(guān)管VT1 導通時(shí)，二極管VD1 截止，輸人的整流電壓經(jīng)VT1和L向C充電，這一電流使電感L中的儲能增加。當開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí)，電感L感應出左負右正的電壓，經(jīng)負載RL和續流二極管 VD1釋放電感L中存儲的能量，維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。

　　這種電路使用元件少，它同下面介紹的另外兩種電路一樣，只需要利用電感、電容和二極管即可實(shí)現。

　　7.升壓式開(kāi)關(guān)電源

　　升壓式開(kāi)關(guān)電源的穩壓電路如圖八所示。當開(kāi)關(guān)管 VT1 導通時(shí)，電感L儲存能量。當開(kāi)關(guān)管VT1 截止時(shí)，電感L感應出左負右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經(jīng)二極管VD1向負載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開(kāi)關(guān)電源。

　　8.反轉式開(kāi)關(guān)電源

　　反轉式開(kāi)關(guān)電源的典型電路如圖九所示。這種電路又稱(chēng)為升降壓式開(kāi)關(guān)電源。無(wú)論開(kāi)關(guān)管VT1之前的脈動(dòng)直流電壓高于或低于輸出端的穩定電壓，電路均能正常工作。

　　當開(kāi)關(guān)管 VT1 導通時(shí)，電感L 儲存能量，二極管VD1 截止，負載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí)，電感L中的電流繼續流通，并感應出上負下正的電壓，經(jīng)二極管VD1向負載供電，同時(shí)給電容C充電。